Um microscópio óptico 3-D rápido que pode adquirir uma imagem de campo completo das superfícies de objetos em resolução em nanoescala foi desenvolvido recentemente no laboratório do Prof. Ibrahim Abdulhalim (foto à direita) na Unidade de Engenharia Eletro-óptica da BGU.

O microscópio é baseado em interferometria de deslocamento de fase paralela, que permite a obtenção simultânea de imagens trifásicas e a extração do mapa de topografia de altura em um cálculo algébrico simples. Com base no mesmo princípio, os pesquisadores demonstraram medições de vibração com amplitudes que variam de 1 nm a dezenas de mícrons com resolução subnm.

O microscópio surgiu do trabalho de doutorado e pós-doutorado do Dr. Avner Safrani seguido pelo trabalho de pós-doutorado do Dr. Michael Ney.

Os resultados da pesquisa foram publicados recentemente em algumas das principais revistas de óptica, como Cartas de Óptica da Optical Society of America, e estiveram entre os artigos mais baixados durante o mês de publicação.

Com base no fenômeno de interferência de ondas de luz, é possível, em princípio, medir deslocamentos com precisão menor que o raio de um átomo. Um bom exemplo disso foi o evento histórico em fevereiro de 2016, quando os pesquisadores conseguiram, usando o interferômetro LIGO, para medir ondas gravitacionais originadas de objetos distantes no espaço pela primeira vez. O Prêmio Nobel de Física acaba de ser concedido a três pesquisadores que desempenharam um papel fundamental no desenvolvimento do LIGO.

A pesquisa foi apoiada pelo programa Kamin do Ministério da Economia e pelo consórcio industrial Metro450, que foi estabelecido com o propósito de desenvolver equipamentos de metrologia óptica de alta velocidade com nanoprecisão para inspecionar os processos de fabricação na indústria de nanoeletrônica, quando o tamanho do wafer de Si torna-se 450 mm.

O Prof. Abdulhalim disse:"Em resposta ao pedido das empresas de metrologia óptica, chegamos a uma velocidade duas ordens de magnitude mais rápida do que o que eles pediram, e com precisão subnm. A próxima etapa da pesquisa, que será o tema de pesquisa de dois alunos de doutorado Amir Aizen e Andrey Nazarov, é construir o microscópio e o vibrômetro de forma compacta e desenvolver aplicações biológicas que permitirão a geração de imagens de perfis celulares rapidamente com nanoprecisão, sem a necessidade de coloração fluorescente. A alta velocidade e precisão ajudarão os biólogos a seguir processos dinâmicos em escalas de tempo curtas, enquanto a determinação do perfil celular com nanoprecisão ajudará no diagnóstico de doenças como o câncer em estágios iniciais. "